JP2009205940A - 導光シート及びこれを用いた可動接点体 - Google Patents

Abstract

【課題】各種電子機器の操作に用いられる導光シート及びこれを用いた可動接点体に関し、簡易な構成で、多様な照光が可能なものを提供することを目的とする。
【解決手段】フィルム状の基材１１に形成された凹凸状の複数の発光部１２の、所定数の発光部１２を連結する略帯状で光透過性の導光部１３を設けると共に、これらの発光部１２下面に、略ドーム状で導電金属薄板製の可動接点５を装着することによって、導光部１３毎に発光素子９の光を導入し、複数の発光部１２を異なる色や時間差を設けて発光させることができるため、簡易な一つの導光シートの構成で、多様な照光が可能な導光シート１５及びこれを用いた可動接点体１７を得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種電子機器の操作に使用される導光シート及びこれを用いた可動接点体に関するものである。

近年、各種電子機器、特に携帯電話等の携帯端末機器においては、周囲が暗い場合でも、押釦や表示シート等の識別や操作が容易に行えるように、発光ダイオードやＥＬ素子等を発光させて操作部の照光を行うものが増えており、これらの機器に用いられる可動接点体やスイッチにも、使い易く多様な照光を行えるものが求められている。

このような従来の可動接点体やスイッチについて、図６及び図７を用いて説明する。

なお、これらの図面は構成を判り易くするために、部分的に寸法を拡大して表している。

図６は従来のスイッチの断面図、図７は同平面図であり、同図において、１は光透過性でフィルム状の基材で、この基材１上面の所定箇所には凹凸状の複数の発光部２が設けられて、導光シート３が形成されている。

そして、４は同じくフィルム状のカバーシート、５は略ドーム状で導電金属薄板製の可動接点で、カバーシート４外周の所定箇所が、接着剤（図示せず）によって導光シート３下面に貼付されると共に、複数の可動接点５が発光部２下方のカバーシート４下面に貼付されて、可動接点体６が構成されている。

また、７は上下面に複数の配線パターン（図示せず）が形成された配線基板で、上面には略円形状の中央固定接点８Ａと、これを囲む略馬蹄状または略リング状の外側固定接点８Ｂから形成された、複数の固定接点８が設けられている。

そして、この配線基板７上面に可動接点体６が、各々の可動接点５の外周が外側固定接点８Ｂ上に載置され、可動接点５の下面中央が中央固定接点８Ａと所定の間隙を空けて、対向するように貼付されている。

また、９は発光ダイオード等の発光素子で、複数の発光素子９が導光シート３側方の配線基板７上面に実装され、基材１の端面に発光面を向けて配置されている。

さらに、１０は光透過性でフィルム状の表示シートで、下面に印刷等によって形成された遮光部１０Ａの所定箇所が、文字や記号等の形状にくり抜かれて複数の表示部１０Ｂが形成され、この表示部１０Ｂが導光シート３の発光部２上方に配置されて、スイッチが構成されている。

そして、このように構成されたスイッチが、電子機器の操作面に装着されると共に、複数の中央固定接点８Ａや外側固定接点８Ｂ、発光素子９が配線パターン等を介して、機器の電子回路（図示せず）に接続される。

以上の構成において、表示シート１０の所定の表示部１０Ｂを下方へ押圧操作すると、導光シート３やカバーシート４が撓んで可動接点５の略ドーム状の中央部が押圧され、所定の押圧力が加わると、可動接点５がクリック感を伴って下方へ弾性反転し、可動接点５の下面中央が中央固定接点８Ａに接触することによって、中央固定接点８Ａと外側固定接点８Ｂが、可動接点５を介して電気的に接続された状態となる。

また、表示シート１０への押圧力を解除すると、弾性復帰力によって可動接点５が上方へ弾性反転し、可動接点５の下面中央が中央固定接点８Ａから離れて、中央固定接点８Ａと外側固定接点８Ｂが電気的に切断された状態となる。

そして、このような固定接点８の電気的接離に応じて、機器の各機能の切換えが行われると共に、機器の電子回路から発光素子９に電源が供給されると、複数の発光素子９が発光し、この光が端面から導光シート３内に入射して、基材１内を反射しながら内方へ進む。

さらに、この光が基材１上面の複数の発光部２で拡散され反射して、表示シート１０の表示部１０Ｂを下方から照光し、複数の表示部１０Ｂが照光されることによって、周囲が暗い場合でも、表示部１０Ｂの文字や記号等の表示が識別でき、操作を容易に行うことが可能なようになっている。

つまり、表示シート１０を押圧操作することによって導光シート３上面を押圧し、可動接点５を弾性反転させて固定接点８の電気的接離を行うと共に、発光素子９の光を端面から導光シート３内に導入し、複数の発光部２を発光させることによって、表示シート１０の複数の表示部１０Ｂを照光するように構成されているものであった。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００７−８７７４９号公報

しかしながら、上記従来の導光シート３や可動接点体６においては、複数の発光素子９の光を端面から基材１内に導入し、発光部２を同時に発光させて複数の表示部１０Ｂの照光を行っており、照光色が一色のみの同時照光となっているため、発光色の異なる発光素子９を用いて、複数の表示部１０Ｂを異なる色で照光しようとした場合等には、複数の導光シートが必要となり、構成部品数が多くなると共に、組み立てにも手間がかかってしまうという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、簡易な構成で、多様な照光が可能な導光シート及びこれを用いた可動接点体を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、フィルム状の基材に形成された凹凸状の複数の発光部の、所定数の発光部を連結する略帯状で光透過性の導光部を設けて導光シートを構成したものであり、導光部毎に発光素子の光を導入し、複数の発光部を異なる色や時間差を設けて発光させることができるため、簡易な一つの導光シートの構成で、多様な照光が可能な導光シートを得ることができるという作用を有する。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の導光シートの発光部下面に、略ドーム状で導電金属薄板製の可動接点を装着して可動接点体を構成したものであり、簡易な構成で、多様な照光が可能で安価な可動接点体を実現することができるという作用を有する。

以上のように本発明によれば、簡易な構成で、多様な照光が可能な導光シート及びこれを用いた可動接点体を実現することができるという有利な効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図５を用いて説明する。

なお、これらの図面は構成を判り易くするために、部分的に寸法を拡大して表している。

また、背景技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。

（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態による可動接点体の断面図、図２は同平面図であり、同図において、１１はフィルム状でポリエチレンテレフタレートやポリカーボネート、ポリウレタン、シリコーン等の可撓性を有する光透過性の基材で、この基材１１上面の所定箇所には、蒸着等によってアルミニウム等の反射層１１Ａが形成されている。

また、基材１１や反射層１１Ａ上面には、印刷等によって半透明なポリエステルやエポキシ等の凹凸状の複数の発光部１２が形成されると共に、同じく印刷等によって三つの発光部１２Ａを連結する、ポリエステルやエポキシ等の導光部１３Ａや、三つの発光部１２Ｂを連結する導光部１３Ｂ、三つの発光部１２Ｃを連結する導光部１３Ｃ等の、略帯状で光透過性の複数の導光部１３が設けられている。

さらに、これらの導光部１３側面には印刷等によって、白色等に着色された被覆部１４が形成されて、導光シート１５が構成されている。

そして、４は同じくフィルム状のカバーシート、５は略ドーム状で銅合金や鋼等の導電金属薄板製の可動接点で、カバーシート４外周の所定箇所が、接着剤（図示せず）によって導光シート１５下面に貼付されると共に、複数の可動接点５が発光部１２下方のカバーシート４下面に貼付されている。

さらに、１６はポリエチレンテレフタレート等のフィルム状のセパレータで、このセパレータ１６がカバーシート４下面全面を覆うように貼付され、保管時や搬送時に可動接点５下面に塵埃等が付着しないようにして、可動接点体１７が構成されている。

また、図３はこのような可動接点体１７を用いたスイッチの断面図であり、同図において、７はポリエチレンテレフタレートやポリカーボネート等のフィルム状、または紙フェノールやガラス入りエポキシ等の板状の配線基板で、上下面に銅等によって複数の配線パターン（図示せず）が形成されると共に、上面には銅やカーボン等によって、略円形状の中央固定接点８Ａと、これを囲む略馬蹄状または略リング状の外側固定接点８Ｂから形成された複数の固定接点８が設けられている。

そして、この配線基板７上面にセパレータ１６を剥離した可動接点体１７が、各々の可動接点５の外周が外側固定接点８Ｂ上に載置され、可動接点５の下面中央が中央固定接点８Ａと所定の間隙を空けて、対向するように貼付されている。

また、９は発光ダイオード等の発光素子で、複数の発光素子９が導光シート１５側方の配線基板７上面に実装され、図２に示すように、発光素子９Ａが導光部１３Ａ、発光素子９Ｂが導光部１３Ｂ、発光素子９Ｃが導光部１３Ｃの各々の端面に、発光素子９Ｄや９Ｅが基材１の端面に発光面を向けて配置されている。

さらに、１０は光透過性でフィルム状の表示シートで、下面に印刷等によって形成された遮光部１０Ａの所定箇所が、文字や記号等の形状にくり抜かれて複数の表示部１０Ｂが形成され、この表示部１０Ｂが導光シート１５の発光部１２上方に配置されて、スイッチが構成されている。

そして、このように構成されたスイッチが、電子機器の操作面に装着されると共に、複数の中央固定接点８Ａや外側固定接点８Ｂ、発光素子９が配線パターン等を介して、機器の電子回路（図示せず）に接続される。

以上の構成において、表示シート１０の所定の表示部１０Ｂを下方へ押圧操作すると、導光シート１５やカバーシート４が撓んで可動接点５の略ドーム状の中央部が押圧され、所定の押圧力が加わると、可動接点５がクリック感を伴って下方へ弾性反転し、可動接点５の下面中央が中央固定接点８Ａに接触することによって、中央固定接点８Ａと外側固定接点８Ｂが、可動接点５を介して電気的に接続された状態となる。

また、表示シート１０への押圧力を解除すると、弾性復帰力によって可動接点５が上方へ弾性反転し、可動接点５の下面中央が中央固定接点８Ａから離れて、中央固定接点８Ａと外側固定接点８Ｂが電気的に切断された状態となる。

そして、このような固定接点８の電気的接離に応じて、機器の各機能の切換えが行われると共に、機器の電子回路から複数の発光素子９に電源が供給されると、例えば、発光素子９Ｄや９Ｅに電源が供給され、これらが発光した場合には、この光が基材１１端面から導光シート１５内に入射して、基材１１内を反射しながら内方へ進む。

さらに、この光が基材１１上面の複数の発光部１２Ｄや１２Ｅで拡散され反射して、これらの上方の表示シート１０の表示部１０Ｂを下方から照光し、複数の表示部１０Ｂが照光されることによって、周囲が暗い場合でも、表示部１０Ｂの文字や記号等の表示が識別でき、操作を容易に行うことが可能なようになっている。

また、発光素子９Ａが発光した場合には、この光が略帯状で光透過性の導光部１３Ａ端面から入射して、導光部１３Ａ内を反射しながら内方へ進み、三つの発光部１２Ａで拡散され反射して、これらの上方の表示部１０Ｂが下方から照光される。

同様に、発光素子９Ｂが発光した場合には、この光が導光部１３Ｂ端面から入射して、三つの発光部１２Ｂが発光し、発光素子９Ｃが発光した場合には、この光が導光部１３Ｃ端面から入射して、三つの発光部１２Ｃが発光する。

そして、この時、例えば、発光素子９Ｄや９Ｅの発光色を白色、発光素子９Ａの発光色を青色、発光素子９Ｂを橙色、発光素子９Ｃを緑色としておけば、発光部１２Ｄや１２Ｅは白色、三つの発光部１２Ａは青色、同じく三つの発光部１２Ｂと１２Ｃは橙色と緑色に発光し、表示シート１０の複数の表示部１０Ｂが列毎に異なった色で照光される。

あるいは、発光素子９Ａと９Ｂ、９Ｃの発光色は同じものとし、代わりに機器の電子回路からの各々の発光素子９への電源供給を、ある程度の時間差を設けてずらせて行えば、先ず三つの発光部１２Ａが発光し、次に三つの発光部１２Ｂ、次に三つの発光部１２Ｃというように順番に発光し、複数の表示部１０Ｂが列毎に順次照光される。

なお、このように複数の発光素子９を発光させた際、導光部１３Ａや１３Ｂ、１３Ｃと基材１１との間には、アルミニウム等の反射層１１Ａが設けられているため、発光素子９Ａや９Ｂ、９Ｃの光が各導光部内を反射しながら内方へ進む際に、光が漏れることを防ぎ、発光部１２Ａや１２Ｂ、１２Ｃを明るく発光させることができると共に、発光素子９Ａや９Ｂ、９Ｃの光と発光素子９Ｄや９Ｅの光が混じり合うことがないようになっている。

つまり、表示シート１０を押圧操作することによって導光シート１５上面を押圧し、可動接点５を弾性反転させて固定接点８の電気的接離を行うと共に、複数の発光素子９の光を端面から導光シート１５内に導入し、複数の発光部１２を発光させることによって、表示シート１０の複数の表示部１０Ｂを照光するように構成されている。

そして、この時、導光シート１５には上述したように、複数の発光部１２が設けられると共に、所定数の発光部１２Ａや１２Ｂ、１２Ｃを連結する略帯状で光透過性の複数の導光部１３Ａや１３Ｂ、１３Ｃ等が形成されているため、上記のように、表示シート１０の複数の表示部１０Ｂを列毎に異なった色で照光することや、時間差を設けて列毎に順次照光することが可能なようになっている。

すなわち、一つの導光シート１５という簡易な構成で、基材１１上面の複数の発光部１２Ｄや１２Ｅ、及び導光部１３Ａや１３Ｂ、１３Ｃ等で連結された所定数の発光部１２Ａや１２Ｂ、１２Ｃを、異なる色や時間差を設けて発光させることで、複数の表示部１０Ｂの多様な照光が行えるように構成されている。

なお、以上の説明では、基材１１上面の所定箇所に反射層１１Ａを形成し、基材１１上面に複数の発光部１２Ｄや１２Ｅを、反射層１１Ａ上面に導光部１３Ａや１３Ｂ、１３Ｃ等で連結された所定数の発光部１２Ａや１２Ｂ、１２Ｃを設けた構成について説明したが、図４や図５に示すような導光シートの構成としても、本発明の実施は可能である。

つまり、図４の導光シートの断面図において、１１は上面に反射層１１Ａが形成されたフィルム状の基材で、この上面には印刷等によって、凹凸状の複数の発光部１２Ａや１２Ｂが形成されると共に、所定数の発光部１２Ａや１２Ｂを連結する、略帯状で光透過性の複数の導光部１３Ａや１３Ｂが設けられて、導光シートが構成されている。

なお、このような構成の場合、導光部１３Ａや１３Ｂを印刷ではなく、略帯状でフィルム状のシートで形成し、この下面に凹凸状の複数の発光部１２Ａや１２Ｂを形成して、このシートを接着剤で基材１１の反射層１１Ａ上面に貼付して、導光シートを構成してもよい。

また、図５の断面図においては、白色や半透明なフィルム状の基材１１上面の内方に、二色成形等によって凹凸状の複数の発光部１２Ａや１２Ｂ、及びこれらを連結するポリカーボネートやアクリル等の、略帯状で光透過性の複数の導光部１３Ａや１３Ｂが各々形成されて、導光シートが構成されている。

なお、このように二色成形等によって基材１１に複数の導光部１３Ａや１３Ｂを形成する場合、導光部１３Ａや１３Ｂよりも基材１１の屈折率を小さく、例えば、導光部１３Ａや１３Ｂに屈折率１．５５〜１．６のものを用い、基材１１に屈折率１．４５〜１．５５のものを用いることによって、導光部１３Ａや１３Ｂの光漏れを防ぎ、発光部１２Ａや１２Ｂを明るく発光させることができる。

そして、このような導光シートの発光部１２Ａや１２Ｂの下方に、複数の可動接点５や固定接点８等を設けると共に、導光部１３Ａや１３Ｂの端面に発光面を向けて発光素子９Ａや９Ｂを配置してスイッチを形成し、発光素子９Ａや９Ｂの発光色を異なるものとしたり、時間差を設けてずらせて発光させたりすることによって、上述した構成のものと同様に、複数の表示部１０Ｂの多様な照光を行うことができる。

さらに、以上の説明では、導光部１３Ａや１３Ｂ、１３Ｃ等を各々異なる発光色の発光素子９Ａや９Ｂ、９Ｃ等で発光させる構成について説明したが、例えば、導光部１３Ａと１３Ｂの端部を連結して一つの発光素子９で同色に発光させ、導光部１３Ｃのみを異なる色で発光させる等、様々な照光を行うことも可能である。

このように本実施の形態によれば、フィルム状の基材１１に形成された凹凸状の複数の発光部１２の、所定数の発光部１２を連結する略帯状で光透過性の導光部１３を設けると共に、これらの発光部１２下面に、略ドーム状で導電金属薄板製の可動接点５を装着することによって、導光部１３毎に発光素子９の光を導入し、複数の発光部１２を異なる色や時間差を設けて発光させることができるため、簡易な一つの導光シートの構成で、多様な照光が可能な導光シート１５及びこれを用いた可動接点体１７を得ることができるものである。

なお、以上の説明では、可動接点５上方の導光シート１５の基材１１上面に、複数の凹凸状の発光部１２や略帯状で光透過性の導光部１３を形成した構成について説明したが、上面ではなく、下面に発光部１２や導光部１３を設け、これによって光を拡散・反射して照光を行う構成としてもよい。

また、以上の説明では、下面に複数の可動接点５が貼付されたカバーシート４を、導光シート１５の下面に貼付した構成について説明したが、カバーシート４をなくし、導光シート１５の下面に複数の可動接点５を直接貼付した構成とすれば、構成部品数を減らし、可動接点体をより簡易で安価なものとすることができる。

本発明による導光シート及びこれを用いた可動接点体は、簡易な構成で、多様な照光が可能なものが得られ、各種電子機器の操作用として有用である。

本発明の一実施の形態による可動接点体の断面図 同平面図 同スイッチの断面図 同導光シートの断面図 同導光シートの断面図 従来のスイッチの断面図 同平面図

符号の説明

４ カバーシート
５ 可動接点
７ 配線基板
８ 固定接点
８Ａ 中央固定接点
８Ｂ 外側固定接点
９、９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄ、９Ｅ 発光素子
１０ 表示シート
１０Ａ 遮光部
１０Ｂ 表示部
１１ 基材
１１Ａ 反射層
１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ、１２Ｅ 発光部
１３、１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ 導光部
１４ 被覆部
１５ 導光シート
１６ セパレータ
１７ 可動接点体

Claims (2)

1. フィルム状の基材と、この基材に形成された凹凸状の複数の発光部からなり、所定数の上記発光部を連結する略帯状で光透過性の導光部を設けた導光シート。
2. 請求項１記載の導光シートの発光部下面に、略ドーム状で導電金属薄板製の可動接点を装着した可動接点体。

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